Аккумуляторная батарея (АКБ) Натрий-Сера

Ведутся исследования, призванные улучшить существующую технологию изготовления батарей и обеспечить большую плотность энергии для электрических транспортных средств. На сегодняшний день потенциальный шаг вперед — батарея на основе соединений натрия и серы, достигшая уже стадии производства. В таблице сравнивается потенциальная плотность энергии нескольких типов батарей. Показатель «(Вт/ч)/кг» означает количество запасенной энергии в (ватт*час) на килограмм веса батареи.

Таблица. Потенциальная плотность энергии нескольких типов батарей

Тип батареи

Напряжение

Плотность

элемента

энергии,

батареи, В

(Вт/ч)/кг

Свинцово-кислотная

2

30

Никель-жвлезо/кадмий

1.22

45

Никель-металл-гидрид

1.2

50-60

Натрий-сера

2-2.5

90-100

Натрий-никель-хлорид

2.58

90-100

Литий

3.5

100

Топливный элемент H2/02

-30

500

Натрий-серные батареи недавно достигли стадии производства, и среди других внесенных в список типов имеют наибольший потенциал. Однако все типы батарей имеют определенные недостатки. Например, хранение и транспортировка водорода — общая проблема всех топливных элементов.

Натрий-серные (Na-S) батареи состоят из катода с жидким натрием, внутрь которого помешен токосъемник. Это — твердый электрод из В-алюминия. Металлическая банка, которая находится в контакте с анодом (серный электрод), окружает всю конструкцию. Главная проблема этой системы заключается в том, что рабочая температура должна быть 300-350 «С. В систему входит нагреватель мощностью несколько сот ватт. Он поддерживает температуру батареи, когда транспортное средство не движется. Во время эксплуатации температура батареи поддерживается за счет тепла, выделяемого на внутреннем сопротивлении батареи при протекании тока.

Каждый элемент этой батареи является очень маленькой ячейкой, использующей приблизительно 15 г натрия. Это — следствие мер безопасности. Если элемент поврежден, сера, окружающая катод, заставит потенциально опасный натрий преобразоваться в сравнительно безопасные полисульфиды. Преимущество маленьких элементов заключается в том, что они могут быть распределены по всему автомобилю. Емкость каждого элемента — приблизительно 10 А/ч. Эти элементы перестают работать при разрыве в сети, данное обстоятельство следует принимать во внимание, поскольку целая цепочка элементов, используемых для создания необходимого напряжения, может оказаться недействующей. Выходное напряжение каждого такою элемента — около 2 В. На рисунке показана конструкция Na-S элемента батареи.

Натрий-серная батарея

Рис. Натрий-серная батарея

Проблема, которую все еще предстоит преодолеть, — материал корпуса банки, который склонен к коррозии вследствие очень агрессивной природы натрия. В настоящее время используется дорогое покрытие из хромистой стали.

Этот тип батареи, питающей электрический двигатель, становится конкурентом двигателю внутреннего сгорания. Конечно, должна быть развита инфраструктура по обслуживанию и зарядке батарей, но все выглядит многообещающим. Есть оценка, что стоимость эксплуатации электрического транспортного средства составит менее 15% от бензиновой версии, впрочем, выгоду могут свести на нет дополнительные затраты на производство.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (оцени первым)
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶
Google+ ()